郭亚龙研究组在植物适应性进化研究中取得新进展
2016/9/7 

  基因组中基因数目的频繁增加或减少,主要通过基因重复或丢失、片段性重复或丢失、全基因组加倍等途径来完成。然而,这些途径是对已存在基因的扩增或删除。因此,探讨能否从基因间隔区产生与现存基因完全没有序列相似性的全新基因(de novo gene),并研究其具体起源过程及机理,成为了生物学的一个根本问题。对这一问题的回答,最终能够为基因组里是如何源源不断产生全新的基因以及基因如何起源提供关键性的结论和证据。 

  中科院植物所郭亚龙研究组以拟南芥群体基因组数据来探讨这一科学问题。拟南芥是模式植物,已有实验提供了丰富的各种组学数据,特别是群体基因组学数据。因此,拟南芥是回答上述问题的一个理想研究系统。该研究综合了比较基因组、转录组、小RNA组、甲基化组、组蛋白修饰组、传代数据、生物地理及群体遗传等多方面的研究证据,澄清了全新基因的起源过程。特别是该研究发现在全新基因起源过程中表观修饰起到关键作用,表观修饰通过降低全新基因的表达从而使其能够在居群中保存和扩散。 

  本研究首次将一个具体生化机制与全新基因的起源联系起来,对于理解基因的起源这一根本性生物学问题具有重要意义。 

  该研究成果已在Genome Biology and Evolution杂志上发表。郭亚龙研究组的博士后李紫文为该文章的第一作者。本研究得到了国家自然科学基金委和中科院“百人计划”项目的资助。 

  文章链接:http://gbe.oxfordjournals.org/content/8/7/2190.full 

  (系统进化实验室供稿) 

甲基化修饰在全新基因起源中起到关键作用